专利名称：：高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂及高压放电灯的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种使从高压放电灯的发光管所放射的光扩散的扩散膜的涂布用液剂及具备此扩散膜的高压放电灯。
背景技术：
：先前，高压放电灯多用于室外照明的领域，近年来在店铺等室内的照明领域使用的机会也增多。在室内的照明领域中所使用的高压放电灯主要使用具有高效率、高显色性(colorrenderingproperty)的特性的灯(lamp)。通常以氢氟酸处理等对外管的表面进行磨砂(frost)加工，由此使从发光管所放射的光扩散而进行防止眩光(glare)的处理。另外，作为其他扩散方法而已知的是通过喷砂(sandblast)或化学蚀刻(chemicaletching)而使表面粗面化的方法；或者将向有机金属化合物溶液中添加疏水性(hydrophobicity)可塑剂(plasticizer)所形成的溶液涂布在玻璃(glass)表面，并在干燥后进行煅烧，由此制作粗面滤膜而获得扩散面的方法(日本专利特开2001-342037号公报)。进而，在外管的外表面涂布Si02微粒而具有扩散效果的金属卤化物灯(metalhalidelamp)也广为人知(日本专利特开平7-320687号公报)。但是，作为形成磨砂玻璃的方法而对玻璃表面进行机械磨削(grinding)的方法(喷砂等)，存在使玻璃原本所具有的强度下降的问题。另外，在利用化学处理进行的磨砂加工中，由于使用氢氟酸，因此如果考虑到由废液所引起的环境问题，则称不上恰当。进而，存在如下问题，即，如果以这些方法获得扩散性，则会导致光束下降，且效率下降。由此可见，上述现有的高压放电灯在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂及高压放电灯，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容本发明的目的在于，克服现有的高压放电灯存在的缺陷，而提供一种新型结构的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂及具备此扩散膜的高压放电灯，所要解决的技术问题是使其可以使从发光管所放射的光适当地扩散，并且抑制光束的下降而抑制效率的下降，从而更加适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为达到上述目的，依据本发明的高压放电灯具备发光管；外管，收纳此发光管；以及扩散膜，形成于此外管的外表面及内表面中的至少一方的表面上，并包含具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅(silica)粒子与中空状的第2二氧化硅粒子。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。为达到上述目的，依据本发明的高压放电灯具备发光管；内管，围绕此发光管，且将内部真空气密地密封；外管，包围此内管；以及扩散膜，形成于此外管的外表面及内表面中的至少一方的表面上，并包含具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子与中空状的第2二氧化硅粒子。第2二氧化硅粒子由于为中空状，因此可以提高扩散膜的全光透过率而又不会损害光扩散性的方式发挥作用。优选第2二氧化硅粒子的形状为球形，且平均粒径为2m10m。更优选第2二氧化硅粒子的平均粒径为2iim5iim。如果第2二氧化硅粒子的平均粒径未达2ym，则由扩散膜所引起的扩散变弱，直线透过率上升，如果超过10m则扩散膜的全光透过率下降。所谓中空状是指例如外形为球形且内部具有空洞的中空部。中空状的第2二氧化硅粒子的中空部的体积％优选30体积％70体积％。如果第2二氧化硅粒子的中空部的体积％未达30体积％，则由扩散膜所引起的扩散变弱，直线透过率上升。如果第2二氧化硅粒子的中空部的体积％超过70体积％，则在制作液剂的制程(process)中，无法获得保持中空部的强度，而使得无法在膜中获得第2二氧化硅粒子。另外，为了进一步加强扩散，第2二氧化硅粒子优选部分性地形成着向内表面或外表面突出的突出部。所谓具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子是指构成第1二氧化硅粒子的外壳小片的内外表面的曲率不同，但也可以是其他外壳小片的外表面的曲率相异的二氧化硅粒子。第1二氧化硅粒子具体而言以如下方式制作。例如以粉碎机(销棒粉碎机(Pinmill)或喷射式粉碎机(jetmill)或叶片(blade)等)将平均粒径为3ym且内部具有60体积％的中空部的中空状的二氧化硅粒子粉碎。如果将粉碎前的中空状的二氧化硅粒子所占的体积设定为100体积％，则以使所制作的第1二氧化硅粒子所占的体积平均为5体积％80体积％的方式进行粉碎。通过所述处理，中空状的二氧化硅粒子被无规则地(randomly)粉碎，从而成为由中空状的二氧化硅粒子的外壳小片形成、且具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子。此种具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子与球形的中空状的二氧化硅粒子相比，光扩散性优异。继而，视需要对第1二氧化硅粒子进行分级并使用珠磨机(beadsmill)将此第1二氧化硅粒子分散于含有分散剂的水中，从而制作具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子的分散体。将中空状的二氧化硅粒子以成为5体积％80体积％的方式进行粉碎来制作第1二氧化硅粒子的原因在于如下。如果将中空状的二氧化硅粒子粉碎到未达5体积％为止，则所制作的第1二氧化硅粒子会填埋第2二氧化硅粒子的空隙部分，因此由扩散膜所引起的扩散变弱。如果中空状的二氧化硅粒子粉碎后的体积超过80体积％，则所制作的第1二氧化硅粒子与粉碎前的中空状的二氧化硅粒子相比并无多大变化，因此由扩散膜所引起的扩散变弱。成为第1二氧化硅粒子的原料的中空状的二氧化硅粒子的平均粒径优选2ym5ym。如果使用由平均粒径未达2ym的中空状的二氧化硅粒子所制作的第1二氧化硅粒子，则由扩散膜所引起的扩散变弱，且雾值(hazevalue)(Hz)下降。如果使用由平均粒径超过5iim的中空状的二氧化硅粒子所制作的第1二氧化硅粒子，则扩散膜的全光透过率下4降。成为第1二氧化硅粒子的原料的中空状的二氧化硅粒子的中空部的体积％与所述的第2二氧化硅粒子相同，优选30体积％70体积％。在本发明的高压放电灯中，所述扩散膜中的第2二氧化硅粒子与第1二氧化硅粒子的调配比例以重量比计优选1/510/1。如果调配比例未达1/5，则扩散膜的全光透过率下降。如果调配比例超过10/1，则由扩散膜所引起的扩散变弱，且雾值变低。在本发明的高压放电灯中，所述扩散膜优选具有如下特性，即，在300nm800nm波长下的直线透过率为5%50%，在550nm波长下的直线透过率小于等于30%，且全光透过率大于等于90%。此处，全光透过率是将基板玻璃的全光透过率设定为100%，且在测定中使用的是利用BaS04的积分球(integratingsphere)。另外，直线透过率也同样地将基板玻璃的直线透过率设定为100%。所述扩散膜优选全光透过率大于等于85%，雾值大于等于50%，更优选全光透过率大于等于90%，雾值大于等于80%。在本发明的高压放电灯中，所述扩散膜的厚度优选2iim20iim。如果厚度未达2ym，则扩散较弱，且雾值变低。如果厚度超过20iim，则全光透过率下降。本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。为达到上述目的，依据本发明提出的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂以具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子及中空状的第2二氧化硅粒子作为主成分，并含有硅酸盐聚合物(silicatepolymer)作为粘合剂(binder)。本发明的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂可以通过将第1二氧化硅粒子及第2二氧化硅粒子、与例如使硅酸乙酯(ethylsilicate)水解并脱水縮合所获得的硅酸盐聚合物混合来制作。所述扩散膜可以通过将所述液剂涂布在高压放电灯的外管的至少一表面并加以干燥后进行加热处理而形成。通过加热处理，而使作为粘合剂的硅酸盐聚合物大部分被转换成二氧化硅。涂布用液剂中的包含硅酸盐聚合物的粘合剂的调配量优选3wt^(重量百分比)20wt%。当粘合剂的调配量未达3wt^时，扩散膜的强度下降而使得膜易于剥落。如果粘合剂的调配量超过20wt^，则填充在二氧化硅粒子彼此之间的间隙中的粘合剂增多而使得扩散变弱，并且全光透过率下降。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂及高压放电灯至少具有下列优点及有益效果使用本发明的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂来形成包含具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子及中空状的第2二氧化硅粒子的扩散膜，由此可以使从发光管所放射的光良好地扩散，从而抑制扩散透过率的下降而抑制效率的下降，并且形成光分布特性得到提升的扩散膜。另外，由于在涂布液中添加着硅酸盐聚合物来作为粘合剂，因此可以形成扩散膜的劣化较轻、且具有足够的强度的高压放电灯用扩散膜。综上所述，本发明是有关于一种高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂及高压放电灯。该高压放电灯，其特征在于具备发光管；外管，收纳此发光管；以及扩散膜，形成于此外管的外表面及内表面中的至少一方的表面，并包含具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子与中空状的第2二氧化硅粒子。本发明还提供了一种以具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子及中空状的第2二氧化硅粒子作为主成分，并含有硅酸盐聚合物作为粘合剂的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。图1是本发明的第1实施形态的高压放电灯的剖面图。图2是本发明的第2实施形态的高压放电灯的剖面图。图3A及图3B是图2的高压放电灯上所形成的扩散膜的表面及剖面的二次电子照片图。图4是表示图2的高压放电灯的光分布曲线的图。1、31:金属卤化物灯2、32:发光管3:玻璃筒4、40:外管5:支撑构件6:金属板构件7:供电构件8:透光性陶瓷气密容器9a、9b:电流导入导体10a、10b:内部导入线11、12:连接导体13:锥形杆14、43:扩散膜15:支撑框16:带状导体17:下落物承接板18:紫外线增强器19a、19b:吸气器20:导体33:内管34:E形灯口35:发光部36a、36b:细管部37a、37b:供电体38a、38b:电力供电线39:收縮封头部41:金属环42:支架44:保护管支撑片101:第1二氧化硅粒子102:第2二氧化硅粒子具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂及高压放电灯其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。[OOM](第1实施形态)图1是本发明的第1实施形态的高压放电灯的概略剖面图。作为高压放电灯的金属卤化物灯1具备发光管2;玻璃筒3，围绕此发光管2;加强体(未图示)，成螺旋状地巻绕在此玻璃筒3的外周面并包含氧化铝(alumina)纤维丝；外管4，内置着发光管2及玻璃筒3;支撑(su卯ort)构件5;金属板(metalplate)构件6;以及供电构件7。所述发光管2具备透光性陶瓷(ceramics)气密容器8、一对电极(未图示)、一对电流导入导体9a与9b、及封入在所述气密容器8中的放电介质。发光管2的上部的电流导入导体9a由支撑构件5支撑着，并且此发光管2经由该支撑构件5而连接于内部导入线10a。另外，发光管2的下部的电流导入导体9b连接于连接导体11、12，并且此发光管2经由连接导体11、12而连接于内部导入线10b。所述外管4在位于其下部的颈(neck)部安装着锥形杆(flarestem)13。在所述外管4的内表面形成着包含具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子及中空状的第2二氧化硅粒子且厚度为4i！m的扩散膜14。所述扩散膜14以如下方式制作。例如以粉碎机(例如销棒粉碎机)将平均粒径为3iim且内部具有60体积^的中空部的中空状二氧化硅粒子粉碎(以平均体积计成为5体积％80体积％的方式进行粉碎)，从而获得微小的外壳小片的聚集体即具有无规则的曲率的第1二氧化硅粒子。此第1二氧化硅粒子为非球形状，且由外壳小片形成，因此具有大致扁平的形状，所以光扩散性优异。继而，使用珠磨机将第1二氧化硅粒子分散于含有分散剂的水中，并视需要进行分级而制作具有无规则的曲率的第1二氧化硅粒子的分散体。接着，准备例如平均粒径为3iim且内部具有60体积^的中空部的中空状的第2二氧化硅粒子。此第2二氧化硅粒子为中空状，因此可以提高扩散透过率而又不会损害光扩散性的方式发挥作用。然后，将第1二氧化硅粒子及第2二氧化硅粒子、与使硅酸乙酯水解并脱水縮合所获得的硅酸盐聚合物混合来制作涂布用液剂。接着，利用流涂(flowcoat)法将此液剂涂布在外管4的内表面并加以干燥后，以约50(TC进行加热处理，由此形成扩散膜14。此时，第2二氧化硅粒子露出于扩散膜14的表面，有时优选形成为从膜表面突出。所述支撑构件5包含支撑框15及带(band)状导体16。在支撑框15上安装着下落物承接板17。支撑框15由不锈钢钢棒形成，其一部分弯曲，并在此弯曲部连接于内部导入线10a。带状导体16成桥接(bridge)状地熔接在支撑框15上，通过将发光管2的图中上侧的电流导入导体9a熔接于带状导体16而将发光管2配置在规定的位置。此外，图中的符号18表示紫外线增强器(ultravioletenhancer)，符号19a、19b分别表示吸气器(getter)，符号20表示将金属卤化物灯1的外部电极与连接导体12加以连接的导体。根据第1实施形态，形成如下的构成，S卩，在外管4的内表面形成着包含具有表面的曲率不同的形状的第1二氧化硅粒子及中空状的第2二氧化硅粒子的扩散膜14，因此可以使从发光管2所放射的光适当地扩散，并且抑制光束的下降而抑制效率的下降，并提升光分布特性。(第2实施形态)图2是本发明的第2实施形态的高压放电灯的概略剖面图。图中的符号31是作为高压放电灯的150W的金属卤化物灯，此金属卤化物灯具备陶瓷制的发光管32。在此发光管32的周围设置着作为保护发光管32的透明的保护管的内管33。在内管33上安装着作为与发光管32导通的供电构件的E形灯口34。发光管32具备发光部35;以及细管部36a、36b，在此发光部35的轴方向上相互7朝相反方向延伸。发光部35被气密地密封且内部形成着放电空间，从细管部36a、36b导入的一对电极(未图示)相对向地配置在此放电空间中。在细管部36a、36b的各自的前端部配设着与各电极接合的供电体37a、37b，且由玻璃粉(glassfrit)等封接着。在发光管32内封入着包含规定的卤素金属(halogenmetal)或稀有气体(raregas)(视需要追加水银)等的放电介质。在供电体37a、37b上分别电性连接着电力供电线38a、38b。在内管33内的灯口侧形成着封接电力供电线38a、38b的收縮封头(pinchseal)部39。内管33由下端部开口的透明的筒状的外管(阀盖(valvecover))40包围。外管40的下端部通过外管铆接用金属环41而固定在陶瓷制支架(holder)42上。在外管40的内表面形成着包含具有不同的曲率的第1二氧化硅粒子及中空的第2二氧化硅粒子的扩散膜43。扩散膜43以如下方式制作。S卩，使用分散着具有表面的曲率相异的形状的第l二氧化硅粒子与平均粒径为3m的中空状的第2二氧化硅粒子的涂布用液剂，来向外管内表面涂布并加以干燥后，以约50(TC进行加热煅烧，由此形成白色不透明的硬质膜。所形成的扩散膜43在外管40的管轴方向的中央部处膜厚为3ym，并具有在300nm800nm波长下的直线透过率为5%50%或50%以下、在550nm波长下的直线透过率小于等于30%、且扩散透过率大于等于90%的特性。此外，在直线透过率的测定中将BaS04作为标准试料并使用积分球形的测定器。此外，图中的符号44是夹持并支撑内管33的收縮封头部39的保护管支撑片，此保护管支撑片与陶瓷制支架42形成一体化。根据第2实施形态，形成如下的构成，即，在外管40的内表面形成着包含具有不同的曲率的第1二氧化硅粒子及中空的第2二氧化硅粒子的扩散膜43，因此可以抑制来自发光管32的光束的下降而抑制效率的下降，并且提升光分布特性。(第3实施形态)第3实施形态的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂含有具有表面的曲率相异的形状的第l二氧化硅粒子；中空状的第2二氧化硅粒子；以及硅酸盐聚合物。所述液剂是通过将第1二氧化硅粒子及第2二氧化硅粒子、与使硅酸乙酯水解并脱水縮合所获得的硅酸盐聚合物混合来制作。所述扩散膜是通过将所述液剂涂布在外管的内表面(灯的内表面)并加以干燥后以50(TC进行加热处理而形成。第3实施形态的液剂由于含有耐热特性优异的硅酸盐聚合物，因此即便是在点灯中变成高温的高压放电灯的外管的内表面侧形成着扩散膜的情况下，扩散膜的热劣化也较轻，扩散膜也不易产生龟裂，也不存在膜剥落等的问题，且可以保持足够的强度。(实施例1实施例16及比较例1比较例15)将实施例1实施例16及比较例1比较例15示于下述表1及表2中。在表1中，针对各个实施例及比较例，表示有中空状的第2二氧化硅粒子的粒径D(ym)及其中空部的体积％Vh(体积％);成为第1二氧化硅粒子的原料的中空状的二氧化硅粒子的粒径D(iim)及其中空部的体积％Vh(体积％)、与粉碎后第1二氧化硅粒子所占的体积比例Vr(体积％);以及液剂中所调配的第1二氧化硅粒子、第2二氧化硅粒子的调配量Wp(wt%)、及第2二氧化硅粒子与第1二氧化硅粒子的重量比S2/Slt)在表2中，针对各个实施例及比较例，表示有液剂中所调配的作为粘合剂的硅酸盐聚合物的调配量Wb(wt^);扩散膜的膜厚t(ym);全光透过率Tt(X);以及雾值Hz(X)。雾值是利用流涂法将成为扩散膜的涂料涂布在载玻片(slideglass)上，并使用浊度计(hazemeter)(日本电色工业公司制造的商品名NDH-2000)来进行测定。雾值是去除玻璃基板后的状态的扩散膜在大气为OX时的测定值全光透过率Tt是在具有与所述实施例的外管相同的光学特性的玻璃基板上形成扩散膜，并将该玻璃基板的全光透过率设定为100%来进行测定。测定中使用将BaS04用作标准试料的积分球形的测定器。[表1]9<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>98.1%。根据此试验可以确认将本发明的扩散膜设置在外管上的灯的初始光束相对于未设置着扩散膜的灯的初始光束的下降率未达2%，可以防止效率下降。此外，本发明并不限定于所述实施形态，在本发明的实施阶段中，可以在不脱离本发明的主旨的范围内改变构成要素并加以具体化。具体而言，在所述实施形态中，对在外管(阀盖)的内表面形成着扩散膜的情况进行了说明，但也可以在外表面上形成着扩散膜、或者也可以在内表面及外表面此两表面上形成着扩散膜。另外，只要是在良好地保持效率或光分布特性的范围内，扩散膜的膜厚或第2二氧化硅粒子与第1二氧化硅粒子的调配比例也可不限定在上述范围内。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。权利要求一种高压放电灯，其特征在于包括发光管；外管，收纳此发光管；以及扩散膜，形成在所述外管的外表面及内表面中的至少一方的表面上，并包含具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子与中空状的第2二氧化硅粒子。2.—种高压放电灯，其特征在于包括发光管；内管，围绕所述发光管，且将内部真空气密地密封；外管，包围所述内管；以及扩散膜，形成在所述外管的外表面及内表面中的至少一方的表面上，并包含具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子与中空状的第2二氧化硅粒子。3.根据权利要求1或2所述的高压放电灯，其特征在于所述第2二氧化硅粒子的形状为球形，且平均粒径为2iim10iim。4.根据权利要求1或2所述的高压放电灯，其特征在于所述第1二氧化硅粒子为将中空状的二氧化硅粒子粉碎而成的外壳小片。5.根据权利要求1或2所述的高压放电灯，其特征在于所述扩散膜包含以重量比计为1/510/1的范围的第2二氧化硅粒子及第1二氧化硅粒子。6.根据权利要求1或2所述的高压放电灯，其特征在于所述扩散膜在300nm800nm波长下的直线透过率为5%50%，在550nm波长下的直线透过率小于等于30%，且全光透过率大于等于90%。7.根据权利要求1或2所述的高压放电灯，其特征在于所述扩散膜的厚度为2iim20践。8.—种高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂，其特征在于以具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子及中空状的第2二氧化硅粒子作为主成分，并含有硅酸盐聚合物作为粘合剂。9.根据权利要求8所述的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂，其特征在于所述第2二氧化硅粒子的形状为球形，且平均粒径为2iim10iim。全文摘要本发明是有关于一种高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂及高压放电灯。该高压放电灯，其特征在于具备发光管；外管，收纳此发光管；以及扩散膜，形成于此外管的外表面及内表面中的至少一方的表面，并包含具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子与中空状的第2二氧化硅粒子。本发明还提供了一种以具有表面的曲率相异的形状的第1二氧化硅粒子及中空状的第2二氧化硅粒子作为主成分，并含有硅酸盐聚合物作为粘合剂的高压放电灯用扩散膜的涂布用液剂。文档编号H01J61/34GK101740309SQ20091022366公开日2010年6月16日申请日期2009年11月20日优先权日2008年11月21日发明者冈村和好,坂口贞雄,渡边美保,神田明浩,菊田良,藤田康仁申请人:东芝照明技术株式会社